[0001] La présente invention est du domaine des systèmes d'évaluation du comportement d'une
pièce mécanique en mouvement, dans un cadre d'application aux rotors équipant les
giravions. La présente invention relève plus particulièrement des systèmes de surveillance
du comportement en mobilité en battement et/ou en traînée d'une pale d'un tel rotor.
[0002] La présente invention a pour objet un rotor de giravion équipé d'un appareil de capture
d'informations relatives au comportement en mobilité d'une pale de ce rotor. Ledit
appareil de capture est organisé pour permettre la surveillance du comportement en
inclinaison de la pale, et plus particulièrement en battement et/ou en traînée, par
rapport à un moyeu tournant d'entraînement de la pale en rotation.
[0003] Les giravions sont des aéronefs munis d'au moins un rotor d'entraînement en rotation
d'une voilure tournante. Le rotor est notamment un rotor principal procurant au moins
la sustentation sinon aussi la propulsion du giravion, ou est un rotor de queue procurant
un guidage du giravion en lacet. Le rotor est encore susceptible d'être une hélice
propulsive, notamment exploitée pour équiper un hélicoptère hybride par exemple.
[0004] La voilure tournante comprend des pales qui sont montées par l'intermédiaire d'un
pied de pale sur un moyeu du rotor entraîné en rotation par une source motrice. Les
pales sont en pluralité et sont radialement réparties autour du moyeu. Les pales sont
montées articulées sur le moyeu en étant manoeuvrables en pivotement sur elles-mêmes
par un pilote, pour modifier le comportement en vol du giravion. La modification du
comportement en vol du giravion est opérée à partir d'une variation du pas des pales
au moins collectivement sinon aussi cycliquement. Le pilote est notamment un opérateur
et/ou un pilote automatique mis en oeuvre par l'opérateur.
[0005] Plus particulièrement, les pales du rotor sont manoeuvrables par le pilote en pivotement
sur elles-mêmes autour d'un axe de pivot s'étendant suivant leur direction générale
d'extension. Les pales sont aussi mobiles en basculement dans leur plan général, en
battement et en traînée. Une telle mobilité en basculement de la pale est notamment
provoquée sous l'effet de son entraînement en rotation et des effets aérodynamiques
induits sur la pale. Les inclinaisons de la pale en battement et en traînée correspondent
à une inclinaison de la pale respectivement transversalement et radialement par rapport
à l'axe de rotation du moyeu.
[0006] Se pose le problème d'une surveillance du comportement en mobilité de la pale en
battement et/ou en traînée par rapport au moyeu. Il est recherché par la présente
invention de surveiller le comportement en mobilité de la pale, et de collecter des
informations pertinentes au regard des mouvements auxquels elle est soumise, en battement
et/ou en traînée notamment. Il est plus particulièrement recherché l'obtention d'une
analyse fiable et précise des mouvements auxquels la pale est soumise.
[0007] Une telle surveillance est recherchée pour apprécier la durée de vie des pièces mécaniques
que comprend le rotor, et pour organiser au mieux les opérations de maintenance du
rotor. A partir d'une telle surveillance, les opérations de maintenance sont susceptibles
d'être réalisées selon les besoins réels, déterminés au regard des mouvements qui
ont été réellement opérés sur les pales en battement et/ou en traînée.
[0008] Une telle surveillance est aussi susceptible d'être mise à profit pour accroître
la sécurisation des giravions. Par exemple, à partir d'une surveillance du comportement
des pales, il est possible d'alerter en temps réel un opérateur, pilote du giravion
notamment, d'une éventuelle défaillance ou d'un travail excessif voire inadéquat du
rotor.
[0009] Une telle surveillance est encore recherchée pour identifier de potentielles améliorations
à apporter au rotor, au regard de sa structure et/ou de son fonctionnement, à partir
d'un examen des mouvements réellement subis par les pales sur une période et/ou pour
des missions de vol données.
[0010] Le comportement d'une pale en pivotement permettant de faire varier son pas est aisément
connu à partir des commandes de vol opérées par le pilote. Pour apprécier l'ensemble
des mouvements auxquels la pale est soumise, se pose le problème particulier de la
surveillance du comportement de la pale en inclinaison, plus particulièrement en battement
et/ou en traînée. Des solutions spécifiques doivent être mises en oeuvre pour surveiller
les mouvements de la pale en battement et/ou en traînée.
[0011] Il est connu par le document
FR 2.774.655 (EUROCOPTER DEUTSCHLAND), un système de surveillance du comportement en battement
et/ou en traînée d'un ensemble de montage des pales sur le moyeu d'un rotor. Il est
recherché de détecter les états de charge critiques et les risques d'incidents sur
le rotor, à partir d'une détection des couples appliqués sur le moyeu par l'ensemble
des pales en battement et/ou en traînée.
[0012] Le dit ensemble de montage est composé d'une plaque solidaire de pieds de pale porteurs
de pales respectives. La plaque forme un organe de jonction conjointe des pieds de
pale au moyeu du rotor. L'ensemble de montage est rendu flexible en battement et/ou
en traînée à partir de l'agencement structurel des pieds de pale et de la plaque.
Le système de surveillance comporte des jauges de contraintes implantées sur l'ensemble
de montage, dans la zone de jonction entre les pieds de pale et la plaque. Les jauges
de contraintes génèrent des informations issues de déformations subies par l'ensemble
de montage dans son plan général et provoquées sous l'effet de mouvements en battement
et/ou en traînée des pales.
[0013] Le système de surveillance proposé par
FR 2.774.655 est de structure simple, mais procure des informations limitées au regard des effets
induits sur le rotor du mouvement des pales en battement et/ou en traînée. De telles
informations sont notamment suffisantes pour activer des actionneurs modifiant le
comportement de l'ensemble de montage en battement. En outre, l'application d'un tel
système de surveillance est restreinte au type de rotor mettant en oeuvre un dit ensemble
de montage.
[0014] Un système de surveillance tel que décrit par
FR 2.774.655 mérite d'être amélioré, pour optimiser l'analyse potentielle du mouvement des pales
en battement et/ou en traînée, et pour accroître l'exploitation qui peut être faite
d'une telle analyse optimisée. Le système de surveillance mérite aussi d'être amélioré
pour rendre son application potentielle à un rotor d'un quelconque agencement, notamment
au regard des modalités de jonction entre les pales et le moyeu.
[0015] On pourra par ailleurs se reporter au document
US 2010/101335 (VOLANTHEN M. et al.), qui décrit un système exploitant des capteurs optiques pour mesurer les contraintes
subies par les pales d'un rotor de giravion.
[0016] On pourra aussi se reporter au document
US 2008/036617 (ARMS STEVEN W et al.), qui divulgue un système de surveillance du comportement d'un composant d'un rotor
de giravion. Un capteur associé à des moyens de mémoire détecte les efforts supportés
par le composant, en vue de remplacer le composant ayant subi des efforts excessifs.
[0017] On pourra encore se reporter au document
DE 10 2006 037900 (EADS DEUTSCHLAND), qui divulgue un système de surveillance des tensions subies par
une pale d'un rotor équipant un giravion, exploitant une jauge de contrainte implantée
en bout de pale.
[0018] Une autre difficulté à surmonter est liée au caractère tournant de la voilure tournante,
qui rend délicat l'utilisation de jauges de contraintes implantées sur la voilure
tournante. Le caractère tournant de la voilure tournante ne facilite ni l'acheminement
de l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement du système de surveillance, ni
le transfert d'informations depuis la voilure tournante vers un organe de collecte
de ces informations.
[0019] Pour illustrer une telle difficulté, il est par exemple mentionné dans le document
US2010216398 (SIKORSKY AIRCRAFT CORP.), une exploitation de transducteurs dans un cadre d'application
à un rotor de giravion. Il est plus particulièrement proposé une solution pour éviter
des interférences de signaux entre l'émetteur et le récepteur, qui sont respectivement
implantés sur un rotor et sur une boîte de transmission principale d'un groupe de
motorisation équipant le giravion.
[0020] Parmi les transducteurs, on connait les transducteurs SAW (d'après l'acronyme anglais
Surface Accoustic Waves) à ondes acoustiques de surface. Le fonctionnement des transducteurs
SAW est fondé sur le principe de l'effet piézoélectrique inverse. Un transducteur
est placé sur une surface piézoélectrique, et est implanté sur une pièce mécanique
à surveiller. Le transducteur SAW reçoit depuis une unité d'interrogation une onde
électromagnétique, qui est convertie en onde acoustique. Une modification des propriétés
physiques de l'onde acoustique est révélatrice d'une modification du comportement
de la pièce mécanique sur laquelle est implanté le transducteur. L'onde acoustique
modifiée est convertie en onde électromagnétique par le transducteur SAW, et est transmise
à l'unité d'interrogation à fréquences données.
[0021] Les transducteurs SAW présentent l'avantage d'être passifs, l'énergie nécessaire
au fonctionnement du transducteur étant fournie à partir de l'onde électromagnétique
transmise par l'unité d'interrogation. Les informations fournies par les transducteurs
SAW à l'unité d'interrogation sont performantes, en étant pertinentes et fiables pour
des distances de séparation entre le transducteur SAW et l'unité d'interrogation pouvant
être de l'ordre de plusieurs mètres. Les transducteurs SAW sont susceptibles d'être
exploités comme jauge de contrainte, tel que divulgué par le document
US6810750 (INVOCON INC).
[0022] Il est encore connu dans le domaine de la surveillance du fonctionnement d'un organe
mécanique, des systèmes HUMS (d'après l'acronyme anglais Health and Usage Monitoring
Systems). Les systèmes HUMS permettent par exemple de contrôler la température dans
un environnement en mouvement, et/ou de surveiller le fonctionnement d'un ensemble
mobile par rapport à une structure fixe. Le mouvement de l'ensemble mobile est évalué
par un système HUMS, pour détecter un éventuel défaut de sa dynamique. Les systèmes
HUMS sont exploités dans le domaine des giravions.
[0023] Les systèmes HUMS mettent en oeuvre des transducteurs associant un émetteur d'informations
et un récepteur des informations émises. Le récepteur et l'émetteur sont susceptibles
d'être respectivement implantés à distance l'un de l'autre sur une structure fixe
et sur un ensemble mobile par rapport à la structure fixe. La transmission d'informations
entre l'émetteur et le récepteur est réalisée par ondes, pour éviter l'utilisation
d'une liaison filaire rendue délicate en raison de la mise en mouvement relative entre
la structure fixe et l'ensemble mobile à surveiller.
[0024] La précision, la pertinence et la fiabilité des informations fournies par des capteurs
d'informations, transducteurs notamment, sont étroitement dépendantes non seulement
de leurs capacités propres, mais aussi des modalités relatives à leur implantation
sur un organe à surveiller. De telles modalités d'implantation doivent être adaptées
pour permettre une exploitation optimisée des performances intrinsèques des capteurs
d'informations utilisés.
[0025] Pour un rotor de giravion, la performance recherchée des capteurs d'informations
ne doit par impliquer pour leur implantation un encombrement conséquent de la zone
de jonction entre la pale et le moyeu. L'environnement de ladite zone de jonction
doit notamment rester disponible pour l'implantation d'autres organes, tels que des
bielles de manoeuvre des pales en pivotement et/ou autres organes fonctionnels équipant
couramment les rotors de giravion.
[0026] Les modalités de jonction entre le pied de pale et le moyeu sont susceptibles d'être
complexes. Par exemple, le pied de pale est potentiellement monté amovible sur le
moyeu par l'intermédiaire d'organes de butées, tels que des roulements ou une butée
sphérique par exemple. Il est souhaitable que les modalités d'implantation des capteurs
d'information soient applicables à un quelconque rotor, et plus particulièrement quelles
que soient les modalités de jonction entre le pied de pale et le moyeu.
[0027] L'utilisation de transducteurs performants est opportune pour évaluer le comportement
d'une pale en battement et/ou en traînée. Se pose le problème spécifique de leur implantation
sur le rotor adaptée à cette fonction, notamment au regard des contraintes et difficultés
énoncées.
[0028] Un compromis doit notamment être trouvé entre des modalités simples, opportunes et
pertinentes d'une telle implantation, et une exploitation optimisée des capacités
et des performances des transducteurs utilisés. Un tel compromis doit encore prendre
en compte une faculté d'implantation du ou des transducteurs sur le rotor, qui soit
transposable pour un quelconque rotor sans affecter significativement sa masse et/ou
son équilibre, et plus particulièrement qui soit transposable quelles que soient les
modalités de jonction prévues entre la pale, le pied de pale et le moyeu.
[0029] Le but général de la présente invention est de proposer un rotor de giravion équipé
d'un appareil de capture d'informations relatives au comportement en mobilité par
inclinaison des pales de ce rotor, en battement et/ou en traînée plus particulièrement.
[0030] Le dit appareil de capture est recherché performant au regard de la précision et
de la fréquence des informations fournies, et est recherché apte à coopérer avec un
récepteur de données distant placé sur une structure fixe du giravion. Les dites performances
et précisions sont notamment recherchées pour permettre le traitement pertinent des
informations fournies par un système HUMS, pour optimiser leur analyse.
[0031] L'appareil de capture est aussi recherché d'une structure simple et légère pouvant
être facilement implantée sur un quelconque rotor, en procurant une solution satisfaisante
au regard des contraintes, des difficultés à surmonter et du compromis à trouver précédemment
visés.
[0032] Le rotor de giravion de la présente invention comporte une pluralité de pales montées
mobiles sur un moyeu par l'intermédiaire de pieds de pale qui leur sont respectivement
affectés. Les pales sont montées mobiles sur le moyeu au moins en pivotement sur elles-mêmes,
en étant manoeuvrables par un pilote par l'intermédiaire de bielles pour faire varier
leur pas, soit collectivement soit cycliquement. Les pales sont en outre mobiles dans
leur plan général suivant des orientations respectivement en battement et en traînée,
au moins sous l'effet de leur mise en rotation par le moyeu.
[0033] Le rotor est équipé d'un appareil de capture d'informations comprenant au moins une
jauge de contrainte génératrice d'informations sous l'effet d'une mise en mobilité
d'une pale qui lui est affectée suivant l'une quelconque des orientations en battement
et/ou en traînée. La jauge de contrainte est notamment en relation dynamique avec
le pied de pale porteur de cette pale, et génère des informations issues du comportement
de la pale portée par ce pied de pale suivant une orientation en battement ou en traînée
qui lui est affectée.
[0034] Selon la présente invention, un tel rotor de giravion est principalement reconnaissable
en ce que l'appareil de capture d'informations comprend au moins un ensemble de mesure.
L'ensemble de mesure comporte un barreau flexible sur lequel est implantée au moins
une jauge de contrainte génératrice d'informations spécifiquement relatives au fléchissement
du barreau suivant l'une quelconque au moins des dites orientations en battement et/ou
en traînée. Le barreau est interposé en prise à ses extrémités respectives entre le
moyeu et un pied de pale qui lui est affecté.
[0035] Le barreau est un organe allongé s'étendant entre ses extrémités suivant la direction
générale d'extension du pied de pale sur lequel il est installé. Le barreau est fonctionnellement
étendu entre ses zones, considérées comme extrémités, qui sont respectivement en prise
sur le moyeu et sur le pied de pale.
[0036] Le barreau est plus particulièrement fermement maintenu à son extrémité proximale
sur le moyeu et prend appui contre le pied de pale à son extrémité distale suivant
les deux sens d'une direction correspondante à une orientation de basculement à surveiller.
Une mobilité de la pale suivant une orientation de basculement à surveiller induit
une déformation en flexion du barreau mesurée par la jauge de contrainte et révélatrice
du comportement de la pale suivant cette orientation de basculement à surveiller.
[0037] Le barreau est susceptible de prendre appui contre le pied de pale suivant une ou
plusieurs orientations de basculement à surveiller. Le maintien ferme du barreau sur
le moyeu est notamment réalisé au moins suivant une orientation de basculement à surveiller
correspondante à une orientation de fléchissement du barreau. Un tel maintien ferme
du barreau est notamment procuré par des moyens d'ancrage du barreau à son extrémité
proximale sur le barreau.
[0038] Le barreau prend au moins appui à son extrémité distale contre le pied de pale, sinon
est susceptible d'être en prise ferme sur le pied de pale. Il est à considérer qu'à
partir de l'agencement de l'ensemble de mesure, le dit appui est potentiellement un
appui glissant tel que visé plus loin, pour conforter la pertinence des informations
obtenues à partir de l'appareil de capture.
[0039] Une déformation du barreau en flexion correspond au mouvement de la pale provoquant
cette déformation. La jauge de contrainte implantée sur le barreau entre ses extrémités
mesure l'amplitude d'un fléchissement du barreau provoqué par un mouvement de la pale
suivant l'une quelconque au moins des dites orientations en battement et/ou en traînée.
Le barreau est un organe de l'ensemble de mesure dont la fonction est spécifiquement
dédiée à l'évaluation du comportement en mobilité de la pale suivant l'une au moins
des dites orientations en battement et/ou en traînée.
[0040] Chaque ensemble de mesure composant l'appareil est notamment affecté à un pied de
pale respectif, la déformation en flexion du barreau d'un ensemble de mesure étant
potentiellement distincte de la déformation en flexion d'un barreau d'un autre ensemble
de mesure. Il est à considérer que selon l'organisation de l'ensemble de mesure autorisant
un fléchissement du barreau suivant l'une et/ou l'autre des orientations en battement
et/ou en traînée, l'ensemble de mesure est apte à évaluer un tel fléchissement soit
en battement, soit en traînée, soit à la fois en battement et en traînée. L'organisation
de l'ensemble de mesure est notamment dépendante d'une variation de section du barreau
autorisant sa flexion selon au moins l'une des dites orientations de basculement souhaitées,
et/ou d'une variation des modalités de mise en prise du barreau sur le pied de pale.
[0041] Le barreau est agencé en organe allongé flexible entre ses extrémités suivant l'une
et/ou l'autre des dites orientations de basculement à surveiller. Le barreau est susceptible
d'être flexible suivant une orientation de basculement à surveiller et d'être rigide
suivant une autre orientation de basculement. La flexibilité du barreau lui est notamment
conférée à partir des caractéristiques dimensionnelles de sa section transversale,
au moins considérée dans la zone d'implantation de la jauge de contrainte sur le barreau.
[0042] Au regard des dimensions d'extension de sa section transversale, l'épaisseur du barreau
est notamment affaiblie suivant l'orientation de basculement à surveiller pour lui
conférer sa flexibilité, et inversement est susceptible d'être conséquente suivant
une autre orientation de mobilité de la pale pour lui conférer sa rigidité. Le barreau
est de préférence d'une masse faible, en étant susceptible d'être indifféremment issu
d'un matériau métallique ou d'un polymère.
[0043] Les notions de proximale et distale sont à considérer au regard de l'extension du
barreau entre ses extrémités respectivement orientées vers le moyeu et vers la pale
portée par le pied de pale.
[0044] La jauge de contrainte est notamment formée d'un transducteur, et potentiellement
un transducteur SAW. Le transducteur est implanté sur le barreau de sorte qu'il mesure
la déformation du barreau provoquée sous l'effet d'une mise en mobilité de la pale
suivant une orientation de basculement correspondante respectivement en battement
et/ou en traînée. Une telle déformation du barreau autorisée par sa flexibilité résulte
de sa prise ferme sur le moyeu à son extrémité proximale, et de sa prise au moins
en appui glissant sur le pied de pale à son extrémité distale. La prise d'appui du
barreau sur le pied de pale est une prise d'appuis antagonistes suivant les deux sens
opposés de l'orientation de basculement considérée à surveiller de la pale, indifféremment
en battement et/ou en traînée.
[0045] Le barreau est avantageusement en prise ferme à son extrémité proximale sur le moyeu,
et est en appui glissant contre le pied de pale à son extrémité distale.
[0046] Le caractère glissant de ladite prise d'appui autorise une mobilité relative entre
l'extrémité distale du barreau et le pied de pale suivant une quelconque orientation
de basculement différente d'une orientation de basculement considérée à surveiller.
Notamment, le barreau est déformé sous l'effet d'une mise en mobilité de la pale suivant
une orientation de basculement à surveiller indifféremment en battement et/ou en traînée,
tout en restant immobile par rapport au pied de pale lors des mouvements de la pale
suivant au moins un quelconque autre mouvement du pied de pale qui n'est pas à surveiller,
notamment suivant une orientation de basculement qui n'est pas à surveiller et suivant
un pivotement sur lui-même du pied de pale provoqué par une variation du pas de la
pale dont le pied de pale est porteur.
[0047] Ladite immobilité du barreau résulte de l'appui glissant que prend le barreau à son
extrémité distale contre le pied de pale, le dit appui glissant autorisant un mouvement
relatif entre le pied de pale et l'extrémité distale du barreau suivant une mobilité
différente de l'orientation de basculement à surveiller.
[0048] Par exemple, l'orientation de basculement à surveiller correspond à un mouvement
du pied de pale en traînée qui provoque une déformation en flexion du barreau en traînée.
Une mobilité de la pale en battement est sans effet sur une déformation en flexion
du barreau en battement. Par exemple encore et inversement, l'orientation de basculement
à surveiller correspond à un mouvement de la pale en battement qui provoque une déformation
en flexion du barreau en battement. Une mobilité de la pale en traînée est sans effet
sur une déformation en flexion du barreau en traînée.
[0049] Il est à considérer que selon une forme particulière de réalisation, le barreau est
susceptible d'être en appui contre le pied de pale à la fois en battement et en traînée,
à partir de prises d'appui glissant respectives du barreau contre le pied de pale.
Seule une mobilité relative entre le barreau et le pied de pale est autorisée suivant
la direction générale d'extension du barreau et suivant la mobilité en pivotement
du pied de pale sur lui-même.
[0050] Il est souhaitable qu'une manoeuvre de la pale en pivotement n'induise pas de contraintes
dans le barreau, quelles que soient les modalités de montage en pivotement de la pale
sur le moyeu pour faire varier son pas. L'appui glissant pris par le barreau sur le
pied de pale indifféremment en battement et/ou en traînée confère avantageusement
une liberté de mobilité relative entre l'extrémité distale du barreau et le pied de
pale suivant l'orientation en pivotement sur elle-même de la pale dans son plan général.
[0051] Plus particulièrement, le barreau prend appui contre le pied de pale suivant l'une
au moins des dites orientations de basculement. Une mobilité relative entre le barreau
et le pied de pale est ménagée suivant les modalités de mobilité suivantes :
- ) la direction générale d'extension du barreau, évitant un montage hyperstatique du
barreau sur le pied de pale. Le montage en appui glissant du barreau sur le pied de
pale évite une mise en compression du barreau suivant son extension générale sous
l'effet de sa déformation en flexion suivant l'une quelconque au moins des dites orientations
de basculement.
- ) une mobilité en pivotement du pied de pale sur lui-même, un tel pivotement étant
notamment provoqué sous l'effet d'une variation du pas de la pale dont le pied de
pale est porteur. Le montage en appui glissant du barreau sur le pied de pale évite
une mise en torsion du barreau sous l'effet d'une variation du pas de ladite pale
induite par son pivotement sur elle-même.
[0052] Selon une forme de réalisation, le barreau prend appui contre le pied de pale en
battement et une mobilité relative entre le barreau et le pied de pale est ménagée
en traînée, notamment en combinaison avec les dispositions de mobilité relative entre
le barreau et le pied de pale suivant la direction générale d'extension du barreau
et suivant la mobilité en pivotement du pied de pale sur lui-même.
[0053] Selon une autre forme de réalisation, le barreau prend appui contre le pied de pale
en traînée et une mobilité relative entre le barreau et le pied de pale est ménagée
en battement, notamment en combinaison avec les dispositions de mobilité relative
entre le barreau et le pied de pale suivant la direction générale d'extension du barreau
et suivant la mobilité en pivotement du pied de pale sur lui-même.
[0054] Selon encore une autre forme de réalisation, le barreau prend appui contre le pied
de pale à la fois en battement et en traînée. Dans ce cas, une mobilité relative entre
le barreau et le pied de pale est notamment seulement ménagée suivant la direction
d'extension du barreau et suivant la mobilité en pivotement du pied de pale sur lui-même.
[0055] Il est à considérer que l'appareil de capture est susceptible de comprendre un ou
plusieurs ensembles de mesure implantés sur des pieds de pale respectifs, et respectivement
affectés à la surveillance d'une mobilité de pale soit en battement, soit en traînée,
soit à la fois en battement et en traînée.
[0056] Chacun des dits ensembles de mesure que comprend l'appareil de capture d'informations,
comporte plus particulièrement :
- ) au moins une dite jauge de contrainte constituée d'un transducteur SAW, permettant
une capture d'informations précises à fréquences soutenues relatives à la déformation
en flexion du barreau sur lui-même. Une liaison filaire entre le transducteur SAW
et un organe de collecte des informations capturées est épargnée. Un tel organe de
collecte est notamment une unité d'interrogation du transducteur SAW fournissant en
outre l'énergie nécessaire au fonctionnement du transducteur SAW. Une telle unité
d'interrogation est apte à être placée à distance du rotor, sur un organe fixe du
giravion, et à être mise en relation avec un système HUMS.
- ) une structure de montage du transducteur SAW sur le rotor. La structure de montage
est un organe indépendant des modalités de montage de la pale sur le moyeu. La structure
de montage procure une implantation du transducteur SAW sur le rotor, en interposition
entre le moyeu et le pied de pale qui est mobile par rapport au moyeu suivant au moins
les dites orientations de basculement. La structure de montage est une interface entre
le pied de pale et un ou plusieurs transducteurs SAW, procurant leur mise en relation
dynamique suivant au moins une orientation de mobilité de la pale à surveiller. La
dite mise en relation dynamique est susceptible d'être une mise en relation en battement,
en traînée ou à la fois en battement et en traînée.
[0057] La structure de montage comprend le dit barreau flexible porteur du transducteur
SAW entre ses extrémités. Le barreau est muni à son extrémité proximale de moyens
d'ancrage sur le moyeu, et à son extrémité distale de moyens de prise d'appui préférentiellement
glissant du barreau sur le pied de pale, suivant l'une quelconque au moins des orientations
respectivement en battement et/ou en traînée, et suivant la direction d'extension
du barreau ainsi que suivant la mobilité en pivotement du pied de pale.
[0058] L'exploitation d'un barreau est susceptible de permettre une implantation aisée sur
ce barreau d'une pluralité de transducteurs SAW distants affectés à la capture d'informations
d'une même dite orientation de basculement à surveiller d'une même pale. Cette implantation
en pluralité réalisée par l'intermédiaire du barreau procure une précision optimisée
de l'appareil de capture, en rendant possible et de manière simple une telle implantation
en pluralité sur un même pied de pale. L'exploitation du barreau permet de multiplier
les points de mesure suivant une même orientation de basculement à surveiller d'une
même pale, et en conséquence de multiplier les sources d'informations pour affiner
l'analyse faite à partir de ces informations du comportement des pales en battement
et/ou en traînée.
[0059] Des transducteurs SAW exploités pour une même orientation de basculement à surveiller
sont susceptibles d'être implantés, isolément ou en combinaison, sur une même face
du barreau et/ou sur des faces respectives du barreau diamétralement opposées.
[0060] Selon une forme avantageuse de réalisation, les moyens de prise d'appui glissant
sont du type à portée sphérique entre le barreau et le pied de pale. La prise d'appui
glissante du barreau sur le pied de pale est apte à être procurée à partir d'une structure
simple.
[0061] Par exemple, les moyens de prise d'appui glissant associent, pour une dite orientation
de basculement donnée, au moins deux portées sphériques antagonistes du barreau le
long de surfaces de guidage respectives opposées que comporte le pied de pale.
[0062] L'extrémité distale du barreau est en appuis antagonistes contre le pied de pale
respectivement suivant chacun des sens de mobilité d'une orientation de basculement
à surveiller. De tels appuis antagonistes sont de préférence matérialisés par au moins
deux points d'appui opposés suivant l'un et l'autre des dits sens, sinon à partir
d'une pluralité de points d'appui radialement répartis autour de la circonférence
définie par les portées sphériques entre elles.
[0063] Selon une forme préférée de réalisation, les moyens de prise d'appui glissant associent
une sphère ménagée en bout distal du barreau, coopérant avec des patins de guidage
de la sphère ménagés sur le pied de pale.
[0064] La structure de montage procure une exploitation adaptée d'un ou de plusieurs transducteurs
SAW en étant réduite :
- a) au barreau muni d'une sphère à son extrémité distale et de moyens d'ancrage à son
extrémité proximale.
- b) aux patins pouvant être simplement structurés en blocs rapportés par scellement
sur le pied de pale. Les patins sont susceptibles de comporter des chemins de guidage
de la sphère suivant l'orientation de basculement à surveiller correspondante. Les
patins sont avantageusement issus d'un matériau élastomère en étant rapportés sur
le pied de pale par scellement.
[0065] Selon une forme de réalisation, les moyens d'ancrage sont du type par encastrement,
selon lequel l'extrémité proximale du barreau est rigoureusement solidaire du moyeu
suivant de quelconques modalités de mobilité. De tels moyens d'encastrement interdisent
une quelconque mobilité du barreau par rapport au moyeu, sinon la déformation intrinsèque
du barreau par fléchissement.
[0066] Les moyens d'ancrage par encastrement sont susceptibles d'être de structure simple,
telle que comprenant une platine de fixation du barreau sur le moyeu. Une telle platine
de fixation est de préférence conformée en équerre ou conformation analogue en dièdre,
pour procurer un renvoi d'angle entre le barreau et un organe du moyeu exploité pour
son ancrage.
[0067] L'utilisation d'une telle platine permet d'ancrer de manière simple le barreau sur
le moyeu en l'orientant suivant la direction d'extension du pied de pale considérée
entre le moyeu et la pale dont le pied de pale est porteur.
[0068] L'utilisation d'une telle platine permet encore de limiter l'encombrement de la structure
de montage en offrant la faculté de l'implanter dans une alvéole que comporte le pied
de pale, tel qu'un évidement interne. Un tel évidement interne est susceptible de
correspondre à un évidement axial que comporte un manchon formant un pied de pale
amovible de jonction de la pale au moyeu.
[0069] L'utilisation d'une telle platine permet aussi de placer aisément avec précision
le barreau sur le pied de pale, suivant une extension du barreau correspondante à
l'axe de pivotement de la pale sur elle-même et/ou le cas échéant suivant la direction
de mise en butée axiale du pied de pale contre le moyeu.
[0070] Selon une autre forme de réalisation, les moyens d'ancrage sont du type à montage
pivotant du barreau sur le moyeu autour d'un doigt de pivot. Le doigt de pivot s'étend
suivant l'orientation de prise d'appui du barreau contre le pied de pale correspondante
à l'orientation de basculement à surveiller à partir d'un fléchissement du barreau.
Un tel montage pivotant du barreau sur le moyeu interdit une mobilité du barreau sur
le moyeu suivant l'orientation de basculement à surveiller, et autorise une mobilité
du barreau sur le moyeu suivant une autre orientation de basculement qui n'est pas
à surveiller.
[0071] Un tel montage pivotant du barreau sur le moyeu permet au barreau d'accompagner le
mouvement du pied de pale suivant ladite orientation de basculement qui n'est pas
à surveiller. L'amplitude d'un tel accompagnement est potentiellement conséquente,
et le montage pivotant du barreau évite d'avoir à accroître en conséquence l'encombrement
de l'ensemble de mesure suivant ladite autre direction de basculement qui n'est pas
à surveiller. L'extension du barreau entre ses extrémités peut être accrue pour augmenter
la sensibilité de détection d'une déformation du barreau en flexion par la jauge de
contrainte suivant l'orientation de basculement à surveiller, sans pour autant devoir
accroître en conséquence l'encombrement du pied de pale dans la direction correspondante
à l'orientation de basculement qui n'est pas à surveiller.
[0072] Par exemple, la pale est potentiellement mobile en battement suivant une amplitude
conséquente, tel que de l'ordre de plus ou moins 25°. Un montage du barreau en pivotement
en battement sur le moyeu interdit une mobilité du barreau en traînée, sinon un fléchissement
du barreau en traînée, et autorise une mobilité en battement du barreau sur le moyeu
pour accompagner le mouvement du pied de pale en battement.
[0073] Les surfaces de guidage des patins le long desquelles glisse le barreau sont de préférence
dotées d'un revêtement dur présentant un état de surface de plus faible rugosité raisonnablement
possible. De telles dispositions favorisent le glissement de la sphère, en limitant
les effets de frottement de la sphère circulant contre les patins. Un tel revêtement
est notamment à base de téflon, de métal ou matériau analogue de protection à l'usure
et à faible coefficient de frottement.
[0074] Les modalités de réalisation des patins et de leur fixation par scellement sur le
pied de pale permettent de simplifier l'organisation de la structure de montage. La
fabrication des patins à partir d'un matériau élastomère et leur implantation sur
le pied de pale par scellement sont réalisées à moindre coûts, évitent une complexification
de la structure de montage, et préservent le pied de pale d'un alourdissement susceptible
de générer un balourd.
[0075] Le nombre d'ensembles de mesure implantés sur des pieds de pale respectifs est déterminé
selon le nombre d'informations de capture souhaité pour une même orientation de basculement
des pales du rotor à surveiller.
[0076] Par exemple, des ensembles de mesure en pluralité sont individuellement installés
sur des pieds de pale respectifs. Au moins un premier ensemble de mesure est susceptible
d'être affecté à la capture d'informations relatives à la mise en mobilité d'une pale
en battement. Au moins un deuxième ensemble de mesure est susceptible d'être affecté
à la capture d'informations relatives à la mise en mobilité d'une autre pale en traînée.
[0077] Pour un tour de rotor donné, une analyse optimisée peut être obtenue à partir de
la mise en combinaison entre les informations respectivement fournies par les divers
ensembles de mesure. Une telle satisfaction d'analyse est notamment procurée par l'utilisation
de jauges de contraintes formées de transducteur SAW, dont l'implantation sur le rotor
par l'intermédiaire d'une dite structure de montage permet d'exploiter au mieux leurs
performances.
[0078] Selon une forme particulière de réalisation, au moins un troisième ensemble de mesure
est installé sur un pied de pale qui lui est affecté, en étant dédié à la capture
d'informations en mobilité de la pale correspondante portée par ce pied de pale, à
la fois en battement et en traînée.
[0079] Selon encore cette forme particulière de réalisation, les portées sphériques d'appui
glissant du barreau sur le pied de pale sont radialement réparties autour d'une circonférence
qu'elles définissent entre elles, en procurant au moins deux appuis glissant diamétralement
opposés de l'extrémité distale du barreau sur le pied de pale pour chacune des orientations
de basculement à surveiller. Dans ce cas, le glissement des appuis pris par le barreau
contre le pied de pale sont à considérer au regard de la direction d'extension du
barreau et/ou d'extension de l'axe de pivotement de la pale.
[0080] Le barreau est susceptible d'être de section transversale régulière, telle que conformée
en polygone régulier ou en disque. Une telle section transversale régulière définit
une faible épaisseur du barreau suivant une quelconque dimension d'extension de sa
section transversale, pour autoriser sa déformation en flexion suivant l'une et l'autre
des orientations de basculement à surveiller respectivement en battement et en traînée.
[0081] Le barreau est encore susceptible d'être de section irrégulière, tant transversalement
que longitudinalement. La conformation du barreau au regard de sa section transversale
et/ou de sa section longitudinale est susceptible d'être mise à profit pour conférer
au barreau des caractéristiques localisées de déformabilité en flexion. De telles
caractéristiques localisées de déformabilité du barreau en flexion sont avantageusement
exploitées selon l'organisation et/ou la position sur le barreau de la ou des jauges
de contrainte, pour parfaire la précision des informations de mesure fournies par
la ou les jauges de contrainte.
[0082] Il est à considérer que l'appareil est susceptible d'être réduit à un ensemble de
mesure unique tout en procurant des informations de mesure susceptibles d'être analysées
de manière optimisées, par un système HUMS notamment. Un tel ensemble de mesure unique
est implanté sur un seul pied de pale du rotor en étant affecté à la surveillance
du comportement d'une seule pale du rotor, à la fois en battement et en traînée. A
partir des informations fournies par un tel ensemble de mesure unique, une transposition
de ces informations est susceptible d'être pertinente pour la surveillance du comportement
de l'ensemble des pales du rotor.
[0083] Il est encore à considérer que l'appareil est aussi susceptible de comprendre plusieurs
ensembles de mesure respectivement affectés à différents, voire à la totalité des
pieds de pale du rotor, pour surveiller le comportement des pales du rotor suivant
une ou plusieurs orientations de basculement pour chacun de ces pieds de pale.
[0084] La simplicité et la légèreté de la structure de montage autorisent l'installation
sur un seul pied de pale, voire sur deux pieds de pale voisins, d'un nombre limité
d'ensembles de mesure différent du nombre de pied de pale du rotor, sans pour autant
induire un risque de balourd significatif du rotor.
[0085] Le nombre d'ensembles de mesure à implanter respectivement sur divers pieds de pale
du rotor, est déterminé selon la précision et le nombre souhaités d'informations capturées
à exploiter pour analyser le comportement de pales respectives suivant une même orientation
de basculement à surveiller. Le dit nombre est choisi selon le nombre de points de
mesure souhaités par tour de rotation du rotor.
[0086] Il est constaté que l'exploitation d'un capteur SAW unique procure une information
précise de mise sous contrainte en flexion du barreau sur lequel est implanté ce capteur
SAW unique. Une telle précision est obtenue par la capacité du capteur SAW unique
porté par la structure de montage, à fournir des informations de mesure non seulement
précises individuellement en elles-mêmes, mais aussi des informations de mesure fournies
en nombre optimisé pour un même tour de rotor, tel que de l'ordre d'au moins 20 points
de mesure en flexion du barreau par tour de rotor.
[0087] L'exploitation d'ensembles de mesure placés sur des pieds de pale montés diamétralement
opposés sur le rotor permet d'obtenir des informations relatives à une même orientation
de basculement de pales situées à deux azimuts opposés, respectivement en situation
de pale « avançante » et de pale « reculante ».
[0088] Le ou les ensembles de mesure sont aptes à être individuellement logés dans une alvéole
que comporte le pied de pale correspondant. Une telle alvéole constitue avantageusement
un organe de protection du ou des ensembles de mesure vis à vis de l'environnement
extérieur.
[0089] Une telle alvéole est potentiellement une alvéole spécifiquement dédiée à la réception
de l'ensemble de mesure, ou est avantageusement formée par un évidement que comporte
structurellement le pied de pale, tel qu'un pied de pale agencé en manchon.
[0090] L'agencement simple et peu encombrant de la structure de montage autorise son logement
à l'intérieur d'une telle alvéole de protection et sur un pied de pale de quelconque
agencement, y compris en cas de jonction amovible du pied de pale sur le moyeu par
l'intermédiaire d'au moins un organe de butée axiale.
[0091] Par exemple, le pied pale est susceptible d'être agencé en manchon monté amovible
sur le moyeu par l'intermédiaire d'un organe de butée axiale. Un tel organe de butée
axiale est par exemple formé à partir d'au moins un organe de roulement, voire encore
et préférentiellement par une butée sphérique. L'ensemble de mesure affecté à un tel
pied de pale est avantageusement logé à l'intérieur du manchon, le barreau étant aligné
sur l'axe de butée.
[0092] Le dit organe de butée axiale étant agencé en butée sphérique, les moyens d'ancrage
sont avantageusement formés d'une platine conformée en équerre ou analogue. Ladite
équerre est en prise conjointe sur l'extrémité proximale du barreau et sur une broche
de fixation de la butée sphérique au moyeu.
[0093] Des exemples de réalisation de la présente invention vont être décrits en relation
avec les figures des planches annexées, dans lesquelles :
- les fig.1 et fig.2 sont des représentations schématiques partielles d'un rotor de
giravion équipé d'un premier ensemble de mesure d'un appareil de capture d'informations
de la présente invention, respectivement en coupe latérale et en coupe transversale.
- les fig.3 et fig.4 sont des représentations schématiques partielles d'un rotor de
giravion équipé d'un deuxième ensemble de mesure d'un appareil de capture d'informations
de la présente invention, respectivement en coupe latérale et en coupe transversale.
- la fig.5 est une représentation schématique partielle en coupe transversale d'un rotor
de giravion équipé d'un troisième ensemble de mesure d'un appareil de capture d'informations
de la présente invention.
- les fig.6 et fig.7 sont des représentations schématiques partielles d'un rotor de
giravion équipé d'un quatrième ensemble de mesure d'un appareil de capture d'informations
de la présente invention, respectivement en coupe latérale et en coupe transversale.
[0094] Sur les fig.1 à fig.7, un rotor 1 de giravion comprend un moyeu 2 sur lequel sont
montées pivotantes des pales 3 par l'intermédiaire de pieds de pale 4 respectifs.
Pour chacune des pales 3, le pied de pale 4 constitue un organe de jonction de la
pale 3 au moyeu 2, en étant interposé entre eux suivant sa direction générale d'extension.
[0095] Selon l'agencement du rotor 1 illustré pour exemple sur les figures, le pied de pale
4 est monté amovible sur le moyeu 2 par l'intermédiaire d'un organe de butée axiale
5, particulièrement visible sur les fig.1, fig.3, fig.5 et fig.6. Un tel organe de
butée axiale 5 est notamment agencé en butée sphérique. Le pied de pale 4 est conformé
en manchon 6, et est fixé à son extrémité proximale au moyeu 2 par brochage, en deux
points axialement distants suivant la direction générale d'extension du pied de pale
4.
[0096] Les pales 3 sont montées pivotantes sur le moyeu 2 pour permettre au pilote de faire
varier leur pas, cycliquement ou collectivement. Une mise en rotation du rotor 1 induit
une mobilité des pales 3 en inclinaison suivant deux orientations de basculement,
respectivement en battement
B et en traînée
T. Il est apparu opportun de surveiller le comportement des pales 3 en battement
B et en traînée
T, au moyen d'un système de surveillance mettant en oeuvre un appareil de capture d'informations
installé sur le rotor 1. Un tel appareil de capture d'informations est adapté pour
être associé à un système HUMS, en procurant une analyse fiable, précise et pertinente
du comportement des pales 3 en battement
B et en traînée
T.
[0097] L'appareil comprend au moins un ensemble de mesure
E1,
E2,
E3, E4 installé sur un pied de pale 4 qui lui est affecté. L'ensemble de mesure comprend
une ou plusieurs jauges de contrainte 7, 8 et une structure de montage 9 de la ou
des jauges de contraintes 7,8 sur le rotor 1. La ou les jauges de contraintes 7,8
sont individuellement constituées d'un transducteur SAW apte à coopérer avec une unité
d'interrogation 10 distante placée sur un organe fixe du giravion.
[0098] La structure de montage 9 comprend un barreau 11 sur lequel sont implantées la ou
les jauges de contraintes 7,8, et des moyens de mise en prise du barreau 11 à ses
extrémités respectives sur le moyeu 2 et sur le pied de pale 4. Le barreau 11 s'étend
suivant la direction générale d'extension du pied de pale 4, sur lequel pied de pale
4 le barreau 11 est installé.
[0099] Plus particulièrement sur les fig.1, fig.3, fig.5 et fig.6, le barreau 11 est logé
à l'intérieur d'une alvéole 12 que comprend le pied de pale 4, pour protéger la ou
les jauges de contraintes 7,8 de l'environnement extérieur. Au regard de l'agencement
particulier du rotor 1 illustré, l'évidement intérieur du manchon 6 est avantageusement
mis à profit pour former l'alvéole 12 de réception d'un dit ensemble de mesure
E1,
E2,
E3,
E4 que comprend l'appareil.
[0100] Le barreau 11 est équipé à son extrémité proximale de moyens d'ancrage 13 au moyeu
2. De tels moyens d'ancrage 13 sont structurés en platine 14 de fixation conformée
en équerre. La platine 14 est fixée conjointement sur le moyeu 2 et à l'extrémité
proximale du barreau 11. La conformation en équerre de la platine 14 de fixation procure
un renvoi d'angle entre la direction générale d'extension du barreau 11 et un organe
solidaire du moyeu 2 exploité pour l'ancrage du barreau 11.
[0101] Au regard de l'agencement particulier du rotor illustré, une telle platine 14 conformée
en équerre est susceptible d'être mise en prise sur le moyeu 2 par l'intermédiaire
d'une broche 15 de fixation du manchon 6 au moyeu 2. Le barreau 11 est aligné suivant
sa direction générale d'extension sur le centre de rotation de l'organe de butée axiale
5, en s'étendant le long du pied de pale 4.
[0102] Le barreau 11 est équipé à son extrémité distale de moyens de prise d'appui glissant
16 contre le pied de pale 4 suivant l'une quelconque au moins des orientations de
basculement de la pale en battement
B et/ou en traînée
T. De tels moyens associent une sphère 17 ménagée en bout distal du barreau 11, coopérant
avec des patins 18, 19 de guidage de la sphère 17. Les patins 18, 19 sont avantageusement
issus d'un matériau élastomère et sont montés par scellement sur le pied de pale 4.
[0103] Pour chacune des orientations de basculement
B,
T de la pale 3 à surveiller, le barreau 11 est en prise d'appui glissant suivant les
deux sens d'une même orientation de basculement
B,
T. Sur les exemples de réalisation illustrés, les patins 18, 19 sont au nombre de deux
pour chacune des orientations de basculement
B,
T de la pale 3, chaque patin 18,19 étant affecté à une prise d'appui glissant du barreau
11 suivant un sens respectif d'une dite orientation de basculement
B,
T.
[0104] La prise d'appui glissant du barreau 11 sur le pied de pale 4, procure au barreau
11 une liberté de mouvement relatif par rapport au pied de pale 4, au moins suivant
sa direction générale d'extension
A, pour éviter d'induire un montage hyperstatique du barreau 11 sur le pied de pale
4. Le barreau 11 est aussi susceptible d'être libre en mouvement par rapport au pied
de pale 4 suivant l'orientation de basculement de la pale 3 en battement
B ou en traînée
T différente de celle à surveiller par les jauges de contraintes 7, 8 portés par le
barreau 11 correspondant, tel qu'illustré sur les fig.1 à fig.4. Le barreau 11 est
en outre libre en mobilité au regard du mouvement de pivotement des pales 3 procurant
la variation de leur pas, pour éviter d'affecter la pertinence des informations recherchées
au moyens des jauges de contraintes 7, 8. De telles informations recherchées correspondent
à une détection avec précision des déformations du barreau 11, suivant les orientations
de basculement de la pale 3 respectivement en battement
B et/ou en traînée
T.
[0105] Le barreau 11 est flexible suivant une orientation de basculement de la pale à surveiller.
Le caractère flexible du barreau 11 correspond à son aptitude à fléchir suivant l'une
au moins des orientations de basculement de la pale en battement
B et/ou en traînée
T, et le cas échéant à son aptitude d'être résistant à sa déformation suivant une autre
de ces orientations de basculement
B,
T.
[0106] La flexibilité du barreau 11 suivant l'une et/ou l'autre des orientations de basculement
en battement
B et/ou en traînée
T, lui est notamment conférée à partir de la conformation de sa section transversale.
Au regard de sa section longitudinale, le barreau 11 est susceptible d'être évasé
vers son extrémité proximale pour conforter son ancrage au moyeu 2, et d'être effilé
vers son extrémité distale pour faciliter la formation de la sphère 17.
[0107] Par exemple sur les fig.1 à fig.4, le barreau 11 est mince au regard de l'une des
orientations de basculement en battement
B et/ou en traînée
T à surveiller, et est large au regard de l'autre orientation de basculement
B,
T. Le barreau 11 est flexible suivant l'orientation de basculement à surveiller et
est robuste suivant l'autre orientation de basculement. La fiabilité des informations
transmises par les jauges de contraintes 7,8 est optimisée, en interdisant une déformation
du barreau 11 suivant une orientation de basculement dont la surveillance n'est pas
affectée aux jauges de contraintes 7,8 dont le barreau 11 est porteur.
[0108] Plus particulièrement sur les fig.1 et fig.2, un premier ensemble de mesure
E1 est affecté à la surveillance du comportement d'une pale 3 en battement
B. Le barreau 11 est mince suivant cette orientation en battement
B et est large suivant l'autre orientation en traînée
T. L'appareil est susceptible de comporter un premier ensemble de mesure
E1 unique, ou plusieurs premiers ensembles de mesure
E1 affectés à la surveillance en battement
B d'une pale 3 respective.
[0109] Plus particulièrement encore sur les fig.3 et fig.4, un deuxième ensemble de mesure
E2 est affecté à la surveillance du comportement d'une pale 3 en traînée
T. Le barreau 11 est mince suivant cette orientation en traînée
T et est large suivant l'autre orientation en battement
B. L'appareil est susceptible de comporter un deuxième ensemble de mesure
E2 unique, ou plusieurs deuxièmes ensembles de mesure
E2 affectés à la surveillance en traînée
T d'une pale 3 respective.
[0110] L'appareil comprend de préférence au moins un premier ensemble de mesure
E1, tel que représenté sur les fig.1 et fig.2, et au moins un deuxième ensemble de mesure
E2, tel que représenté sur les fig.3 et fig.4. Le premier ensemble de mesure
E1 et le deuxième ensemble de mesure
E2 sont implantés sur des pieds de pale 4 respectifs. Le nombre d'ensembles de mesure
E1 et
E2 que comprend l'appareil est déterminé selon la précision et la fréquence des informations
recherchées, notamment en fonction du nombre de points de mesure souhaités sur un
tour de rotor 1.
[0111] Selon une forme particulière de réalisation d'un troisième ensemble de mesure
E3 et d'un quatrième ensemble de mesure E4 respectivement représentés sur la fig.5 d'une
part et sur les fig.6 et fig.7 d'autre part, le barreau 11 est flexible suivant l'une
et l'autre des orientations en battement
B et en traînée
T.
[0112] Sur la fig.5, le troisième ensemble de mesure E3 comporte un barreau 11 mince de
section transversale régulière. Le barreau 11 est porteur de plusieurs jauges de contraintes
7, 8. Une première jauge de contraintes 7 est affectée à la surveillance en mobilité
de la pale 3 en battement
B, et une deuxième jauge de contraintes 8 est affectée à la surveillance en mobilité
de la pale 3 en traînée
T.
[0113] Sur les fig.6 et fig.7, un quatrième ensemble de mesure
E4 comporte un barreau 11 de section irrégulière comportant deux parties distinctes
20,21 successives suivant sa direction générale d'extension. Une partie distale 21
du barreau 11 est porteuse d'une première jauge de contraintes 7 affectée à la surveillance
en mobilité de la pale 3 en battement
B. La partie distale 21 du barreau 11 est mince et flexible suivant l'orientation de
basculement en battement B et est large et robuste suivant l'orientation de basculement
en traînée
T. Une partie proximale 20 du barreau 11 est porteuse d'une deuxième jauge de contraintes
8 affectée à la surveillance en mobilité de la pale 3 en traînée
T. La partie proximale 20 du barreau 11 est mince et flexible suivant l'orientation
de basculement en traînée
T et est large et robuste suivant l'orientation de basculement en battement
B.
[0114] L'appareil est susceptible de comprendre un ou plusieurs de troisièmes et/ou quatrièmes
ensembles de mesure
E3 et/ou
E4, voire encore de comprendre en combinaison un ou plusieurs premiers ensembles de
mesure
E1, un ou plusieurs deuxièmes ensembles de mesure
E2, et un ou plusieurs troisièmes et/ou quatrièmes ensembles de mesure
E3 et/ou
E4, affectés à la surveillance en mobilité de pales 3 respectives.
[0115] L'appareil de capture est aisément adaptable tant au regard des informations recherchées
relatives au comportement des pales 3 en battement et/ou en traînée, qu'au regard
de son implantation sur un quelconque rotor.
[0116] Au regard des dites informations recherchées et selon les besoins, l'appareil de
capture est susceptible de comporter sélectivement un seul quelconque ensemble de
mesure
E1,
E2,
E3,
E4 installé sur un seul pied de pale 4, ou une pluralité d'ensembles de mesure
E1,
E2,
E3,
E4 respectivement répartis entre les différentes pales 3 du rotor 1.
[0117] Le nombre et les modalités de localisation sélectives des ensembles de mesure
E1,
E2,
E3,
E4 sur les différentes pales 3 du rotor 1 peuvent être choisies selon la fréquence des
informations à fournir par l'appareil de capture pour un tour de rotor 1, et/ou selon
l'orientation de basculement à surveiller de mouvement de la pale 3 en battement et/ou
en traînée, et/ou encore au regard de la situation « avançante » ou « reculante »
d'une pale 3 pour un tour de rotor 1 donné.
[0118] Au regard de l'implantation de l'appareil sur un quelconque rotor 1, la structure
de montage 9 permet l'exploitation pertinente de jauges de contraintes 7, 8 avantageusement
formées de transducteurs SAW. L'appareil est implantable sur un rotor 1 présentant
de quelconques modalités de jonction entre les pales 3, les pieds de pales 4 qui les
supportent respectivement, et le moyeu 2. De telles modalités sont à considérer au
regard notamment d'un montage individuel ou collectif des pieds de pale 4 sur le moyeu
2, ou encore d'un montage individuellement amovible des pieds de pale 4 sur le moyeu
2.
1. Rotor (1) de giravion comportant une pluralité de pales (3) montées mobiles sur un
moyeu (2) par l'intermédiaire de pieds de pale (4) qui leur sont respectivement affectés,
les pales (3) étant mobiles en pivotement sur elles-mêmes et suivant des orientations
de basculement respectivement en battement (B) et en traînée (T), le dit rotor (1)
étant équipé d'un appareil de capture d'informations comprenant au moins une jauge
de contrainte (7,8) génératrice d'informations issues du comportement en mobilité
des pales (3) suivant l'une quelconque au moins des orientations en battement (B)
et/ou en traînée (T),
caractérisé en ce que l'appareil de capture d'informations comprend au moins un ensemble de mesure (E1,
E2, E3, E4) comportant un barreau (11) flexible sur lequel est implantée au moins
une jauge de contrainte (7,8) génératrice d'informations relatives au fléchissement
du barreau (11) suivant l'une quelconque au moins des dites orientations en battement
(B) et/ou en traînée (T), le barreau (11) étant interposé en prise à ses extrémités
respectives entre le moyeu (2) et un pied de pale (4) qui lui est affecté.
2. Rotor selon la revendication 1,
caractérisé en ce que le barreau (11) est en prise ferme à son extrémité proximale sur le moyeu (2), et
est en appui glissant contre le pied de pale (4) à son extrémité distale.
3. Rotor selon la revendication 2,
caractérisé en ce que le barreau (11) prend appui contre le pied de pale (4) suivant l'une au moins des
dites orientations de basculement (B, T), une mobilité relative entre le barreau (11)
et le pied de pale (3) étant ménagée suivant la direction générale d'extension du
barreau (11) et suivant une mobilité en pivotement du pied de pale (3) sur lui-même,
4. Rotor selon l'une quelconque au moins des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le barreau (11) prend appui contre le pied de pale (3) en battement (B), une mobilité
relative entre le barreau (11) et le pied de pale (3) étant ménagée en traînée (T).
5. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que le barreau (11) prend appui contre le pied de pale (4) en traînée (T), une mobilité
relative entre le barreau (11) et le pied de pale (3) étant ménagée en battement (B).
6. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que le barreau (11) prend appui contre le pied de pale (4) en battement (B) et en traînée
(T).
7. Rotor selon l'une quelconque au moins des revendications précédentes,
caractérisé en ce que chacun des dits ensembles de mesure (E1, E2, E3) que comprend l'appareil de capture
d'informations comporte :
- ) au moins une dite jauge de contrainte (7, 8) constituée d'un transducteur SAW,
et
- ) une structure de montage (9) du transducteur SAW sur le rotor (1), la structure
de montage (9) comprenant le dit barreau (11) flexible porteur du transducteur SAW
entre ses extrémités, le dit barreau (11) étant muni à son extrémité proximale de
moyens d'ancrage (13) sur le moyeu (2) et à son extrémité distale de moyens de prise
d'appui glissant (16) du barreau (11) sur le pied de pale (4).
8. Rotor selon la revendication 7,
caractérisé en ce que les moyens de prise d'appui glissant (16) sont du type à portée sphérique entre le
barreau (11) et le pied de pale (4).
9. Rotor selon l'une quelconque au moins des revendications 7 et 8,
caractérisé en ce que les moyens de prise d'appui glissant (16) associent, pour une dite orientation de
basculement (B, T) donnée, au moins deux portées sphériques antagonistes du barreau
(11) le long de surfaces de guidage respectives opposées que comporte le pied de pale
(4).
10. Rotor selon l'une quelconque au moins des revendications 7 à 9,
caractérisé en ce que les moyens de prise d'appui glissant (16) associent une sphère (17) ménagée en bout
distal du barreau (11), coopérant avec des patins (18, 19) de guidage de la sphère
(17) ménagés sur le pied de pale (4).
11. Rotor selon la revendication 10,
caractérisé en ce que les patins (18, 19) sont issus d'un matériau élastomère et sont rapportés sur le
pied de pale (4) par scellement.
12. Rotor selon l'une quelconque au moins des revendications 7 à 11,
caractérisé en ce que les moyens d'ancrage (13) sont du type par encastrement, l'extrémité proximale du
barreau (11) étant solidaire du moyeu (1).
13. Rotor selon la revendication 12,
caractérisé en ce que les moyens d'ancrage (13) comprennent une platine (14) de fixation du barreau (11)
sur le moyeu (1).
14. Rotor selon l'une quelconque au moins des revendications 7 à 11,
caractérisé en ce que les moyens d'ancrage (13) sont du type à montage pivotant du barreau (11) sur le
moyeu (1) autour d'un doigt de pivot s'étendant suivant l'orientation de prise d'appui
du barreau (11) contre le pied de pale (3).
15. Rotor selon l'une quelconque au moins des revendications précédentes,
caractérisé en ce que des ensembles de mesure (E1, E2, E3) en pluralité sont individuellement installés
sur des pieds de pale (4) respectifs, au moins un premier ensemble de mesure (E1)
étant affecté à la capture d'informations relatives à la mise en mobilité d'une pale
(3) en battement (B) et au moins un deuxième ensemble de mesure (E2) étant affecté
à la capture d'informations relatives à la mise en mobilité d'une autre pale (3) en
traînée (T).
16. Rotor selon l'une quelconque au moins des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'au moins un troisième ensemble de mesure (E3, E4) est installé sur un pied de pale
(4) qui lui est affecté, en étant dédié à la capture d'informations en mobilité de
la pale (3) correspondante en battement (B) et en traînée (T).
17. Rotor selon l'une quelconque au moins des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'appareil est logé dans une alvéole (12) que comporte le pied de pale (4).
18. Rotor selon l'une quelconque au moins des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le pied pale (4) étant agencé en manchon (6) monté amovible sur le moyeu (2) par
l'intermédiaire d'au moins un organe de butée axiale (5), l'ensemble de mesure (E1,
E2, E3, E4) affecté à ce pied de pale (4) est logé à l'intérieur du manchon (6), le
barreau en étant aligné sur l'axe de butée (A).
19. Rotor selon la revendication 18,
caractérisé en ce que le dit organe de butée axiale (5) étant agencé en butée sphérique, les moyens d'ancrage
(13) sont formés d'une platine (14) conformée en équerre qui est en prise conjointe
sur l'extrémité proximale du barreau (11) et sur une broche (15) de fixation de la
butée sphérique (5) au moyeu (2).